“密集阵”系统以及快速机载灭雷系统是近年来武器研究热点,由于射出的弹丸初始速度高,数量庞大,可以消除水面及水下的威胁,研究前景广阔,具有很大的军事意义。“密集阵”系统不仅涉及到单个弹丸的超音速入水,还涉及到弹丸的串、并联入水。本文采用数值模拟的方法,对单个弹丸、串联弹丸以及并联弹丸超音速入水过程中所涉及的空化多相流、弹丸受力特性以及弹丸的弹道特性进行了系统的研究,主要研究内容如下:(1)利用CFD软件,基于RANS方程,引入VOF多相流以及空化模型,并结合动网格技术,将液相可压缩方程嵌入到用户自定义函数中,建立了超音速弹丸入水问题的数值计算方法,之后进行网格数量无关性验证。并从理论分析以及实验研究两个方面,对本文建立的数值模型进行有效性验证。(2)对单个弹丸超音速垂直入水过程进行数值模拟研究,分析了弹丸不同头型、不同初始入水速度对入水过程的弹道特性、入水空泡形态发展及压力场、速度场等流场细节的影响规律。(3)对串联超音速弹丸垂直入水过程进行数值模拟,主要针对不同弹丸初始入水速度、不同初始入水时间间隔及不同弹丸头型等参数下入水引起的不同的射流,对相同工况下第二个弹丸入水的阻力特性、弹丸头部压力分布、液相密度分布产生的不同影响进行了分析和研究。(4)对并联超音速弹丸垂直入水过程进行数值模拟研究,主要针对弹丸不同的初始入水速度、不同初始入水位置间隔及不同弹丸头型等参数下流场叠加产生不同的影响,对超音速弹丸入水过程的弹道特性、入水空泡形态发展及流场流动细节的变化规律展开分析。